JPS6285404A - 円筒状多極磁石構成体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は円筒状磁石構成体に係り、より詳細には、円周
面に多極の磁極を有し、特に複写機用マグネットロール
等として好適な円筒状多極磁石構成体に関する。

（従来の技術及び問題点） 円筒状磁石構成体は、主に複写機用マグネットロールと
して利用されている。

この種の磁石構成体は、通常、アルミニウム、ステンレ
ス鋼等々からなる非磁性体の円筒カバー内に円筒状又は
棒状の磁石を配置し、円周面に多極の磁極が得られるよ
うに構成されている。

例えば、通常使用されている磁石構成体は、第９図に示
すように、円筒状磁石２４と非磁性体円筒カバー１によ
って構成し、各種用途の機能上より要求される円周上の
必要な位置に所要の強さの磁極が得られるように励磁方
法を調整することにより、所要の磁極を構成している。

すなわち、この種の構造の磁石構成体は円筒状の一体磁
石を使用することが基本になっているので、円筒状２４
として、一般にはプラスチック磁石などの等方性磁石が
充当されている。したがって、当然のこと乍ら磁力も低
く、多極構造にするに際して各種の磁気特性に高低をつ
けることは、励磁方法で調整するにしても限度があった
。

そこで、第１０図及び第１１図に示すような別の型式の
磁石構成体も提案され、日常的に使用に供されているの
が現状である。すなわち、第１０図及び第１１図に示す
円筒状磁石構成体は、棒状磁石２５と強磁性体或いは非
磁性体の磁石支持体２６と非磁性体円筒カバー１により
構成し、各種用途の機能上要求される円周上の必要な位
置に所要の強さの磁極が得られるように、棒状磁石２５
の各々の磁気特性や磁石質量などを調整することにより
、所要の磁極を構成している。

しかし乍ら、これらの従来の円筒状多極磁石構成体は、
磁石に付磁したことによって現われる磁極が非磁性体円
筒カバー１の外側に磁束を供給するものではあるものの
、磁極の位置、強さ、幅等の点での様々な要求に対して
、必ずしも充分応え得るものではなく、しかも長尺の円
筒状或いは棒状の一体磁石を使用するので高価になる等
、問題があった。

そこで、本出願人は、これらの問題を解決するべく新規
な円筒状多極磁石構成体を先に提案した（特願昭６０−
８４０１４号）。この構成体は、継鉄を利用し、これと
高性能異方性磁石との多様な組合せによるもので、円周
面に多極の磁極を有する円筒状磁石構成体において、各
々少なくとも１個以上の磁石と継鉄によって少なくとも
１以上の磁気回路を構成し、該磁気回路によって磁石使
用数の２倍以上の磁極を円周面に誘起させたことを特徴
とするものであり、例えば、第５図〜第８図に一例を示
す如く各種の多極構造の円筒状磁石構成体が可能である
。

すなわち、第５図は３極構造の円筒状多極磁石構成体の
一例を示しており、同図において、１は非磁性体の円筒
カバー、２は磁石、好ましくは高性能異方性磁石、３は
継鉄であり、外周円筒カバー１上の主磁極４に高性能異
方性磁石２を装着し、この磁石２より円筒外周に放射さ
れる磁束を適切な形状の継鉄３によって副磁極５．６を
誘導して、主磁極４及び副磁極５．６に所要の機能を与
える。

第６図は６極構造の円筒状多極磁石構成体の一例を示し
ており、磁石７．８．９と継鉄１ｏ、１１．１２を用い
、３個の磁石にて６個の磁極を構成するものである。

第７図は同様に６極構造の円筒状多極磁石構成体の他の
一例を示すもので、磁石１３．１４．１５と継鉄１６．
１７．１８を用い、３個の磁石にて継鉄により６個の磁
極を構成している。本構造においては、磁束が継鉄を介
して磁極に誘導できるため、磁石を直接磁極とする場合
に問題となる平面上磁束密度の均一性の点について、継
鉄の誘導によって磁束密度を平均化できるので、各々の
磁石１３．１４．１５をその軸方向長で分割した型式の
磁石として製造可能となり、従来のように長尺の一体磁
石を使用する必要がなく、極めて有利となる。勿論、す
べての磁石１３．１４．１５を分割型にしなくともよく
、必要個数の磁石を必要に応じて分割型にすることもで
きる。

第８図は５極構造の円筒状多極磁石構成体の一例を示し
ており、断面異寸法の高性能磁石１９．２０と継鉄２１
．２２．２３を用い、２個の磁石にて５個の磁極を円筒
外周面に形成せしめたものである。

なお、上記各構造例において、使用する継鉄は磁気回路
の一部を構成する材料であればよく、鉄片のみに限定さ
れないし、また継鉄の形状、寸法（厚み、長さ等）も適
宜設計し得るものである。また、磁石としてもその材質
、形状、寸法等で特に限定されず、各種の磁石を使用す
ることができる。

更には磁石及び継鉄と非磁性体円筒カバー１との間隙も
適宜設計できる。

以上、−例を示したが、これらは磁石及び継鉄を接着或
いは樹脂モールドにより一体化させて使用できるため、
適切な性能の磁石と継鉄の形状、寸法のものを任意に選
択することにより、機能上要求される磁極位置、極数、
磁極強さなどを自由に構成できる。また、使用する磁石
に特に高性能異方性磁石の適用を容易とするうえ、磁石
の使用量も削減できて小型化にも極めて有利である。

したがって、先の提案に係る構成体の構成によれば、各
種用途の機能上要求される磁極位置、極数、磁極強さ、
磁極幅等々を容易に得ることができ、しかも特に高性能
異方性磁石を最小限使用量にて有効に適用でき、小型化
可能で安価であり、高精度で均一である等々の効果を期
待できる。

しかし乍ら、このような構成の円筒状多極磁石構成体に
ついてその後頁に検討を重ねた結果、前述の如く多くの
利点を有するが、磁極（主磁極、副磁極）同志の間で誘
起されるべき誘導磁気が磁極間の円筒表面に残るという
現象がみられ、そのため、円筒表面で磁性体を吸着し機
能させた後に離脱させるに際して、離脱作用が不充分に
なることが判明した。

（発明の目的） 本発明の目的は、本出願人が先に提案した円筒状多極磁
石構成体の有する上記欠点を解消し、磁極（主磁極及び
副磁極）の機能を損うことなく、磁極間の円筒表面に残
る誘導磁気を効果的に消去でき、しかも前記提案と同様
に、奇数極の作成も含めて磁極位置、磁極強さ、磁極幅
などが容易、かつ、安価に、しかも更に高精度で均一に
得られる円筒状多極磁石構成体を提供することにある。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明は前記提案の円筒状多
極磁石構成体において遮蔽磁石を利用せんとするもので
あって、その要旨とするところは、円周面に多極の磁極
を有する円筒状磁石構成体において、各々少なくとも１
個以上の主磁石と継鉄によって少なくとも１以上の磁気
回路を構成すると共に、該継鉄に少なくとも１個以上の
遮蔽磁石を装着し、該磁気回路によって前記主磁石使用
数の２倍以上の磁極を円周面に誘起させ、かつ、該遮蔽
磁石装着近傍の非磁極円周面の誘導磁気を実質的に消去
してなることを特徴とするものである。

以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

（実施例） 前述の如く、先の提案に係る円筒上多極磁石構成体は磁
石と継鉄との組合せにより構成するものであるが、これ
に改良を加えた本発明に係る円筒状多極磁石構成体も同
様の構成を有し、この限りにおいては変わるところがな
い。したがって、磁石と継鉄の構成及びそれらの配置関
係などにつぃての説明は重複するので、第５図〜第８図
を参照して詳述した先の記載を以って代える。なお、磁
石（第１図の場合、記号２）においては以下の説明にお
いて主磁石と称する。

第１図〜第４図は各々本発明の一実施例に係る円筒状多
極磁石構成体を示しており、遮蔽磁石の装着関係が示さ
れている。

すなわち、第１図の実施例における主磁石２及び継鉄３
の構成は先の提案での一例を示した第４図の場合と同様
である。第５図の構成のように遮蔽磁石を使用しない場
合には、主極４と副磁極５（６）間の磁路に比較して、
主極４から副磁極５と６との中間へ副磁極５（６）を迂
回した磁路が余り大にならないため、副磁極５．６間へ
磁気が誘起している。これは、一般的な磁気回路の如く
継鉄３の断面が不足することにより継鉄磁気伝導能力が
不足することに基因して、外部に出ているものではない
。

これに対し、本発明では、第１図に示す実施例の如く、
主磁極４から副磁極５．６の中間への磁路の内部に逆に
励磁した磁石、すなわち遮蔽磁石３０を継鉄３に装着す
ることにより、誘起する磁気を相殺し、主極４から副磁
極５．６の中間への磁路の誘導磁気を消去乃至削除する
ことができる。

これは、継鉄３を介して同極を対向させることにより、
主磁石２よりの誘導磁気は遮蔽磁石３ｏを装着していな
い面へ集中して還流するため、主磁石２に比べて極めて
僅かの磁石により遮蔽の目的を達成することができる。

遮蔽磁石の装置位置としては、第１図〜第４図に示すよ
うに継鉄に直接装置する構成とする必要がある。このよ
うに継鉄を介することなく主磁石に装着するならば、バ
イパスによる磁気の還流路がないために装着面に大きな
反撥力が作用すると共に、遮蔽磁石に大きな負担ががが
り、がっ、主磁石も遮蔽磁石によって減磁作用を受けて
機能が大幅に低下する。勿論、磁極間の円筒表面におけ
る誘導磁気の消去作用は期待できない。

遮蔽磁石の材質、形状、大きさ等々は適宜法めることが
できるが、通常、矩形で厚さの比較的大きいものの方が
誘導磁気の削減効果が大きく容易に消去可能となる。ま
た、継鉄の断面を適宜選択することにより、上記効果を
更に上げ得る。なお、例えば第４図に示す副磁極５．６
間の継鉄３の面と円筒表面の間隙を大にすることによっ
てこの円筒表面での誘導磁気を削減することは可能であ
るが、限定された円筒断面において上記間隙を大にする
ことは主磁石の大きさを制限することになり、所期の機
能を達成し難くなるので好ましくない。

以上の如く遮蔽磁石を使用しても、磁極（主磁極及び副
磁極）の機能を損うことはない。すなわち、主磁極の誘
起磁束は殆ど変化しないが、強いて微小の変化を挙げる
ならば、大きな空隙時の磁束密度が若干低下ぎみとなる
。この作用は、遮蔽磁石の装着によって継鉄表面の漏洩
面積が減少し、特に遠廻りの磁路が減少した結果による
ものと考えられる。また、副磁極の誘起磁束は副磁極間
に漏洩する磁束が遮蔽磁石により継鉄開放表面に集中す
るため、増加する。なお、副磁極間の空隙大のところで
誘導磁気が復帰する現象がみられるが、これは遮蔽磁石
の周辺に磁束が集中するために発生するものと考えられ
る。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、主磁石と継鉄の
組合せに遮蔽磁石を使用するものであるから、先の提案
による前述の効果に加えて、磁極（主磁極及び副磁極）
の機能を損うことなく磁極間の円筒表面に残る誘導磁気
を効果的に削減し消去できるので、特に小型で優れた性
能の円筒状磁石構成体を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は各々本発明の一実施例に係る円筒状
多極磁石構成体の横断面図、 第５図乃至第８図は各々本出願人の先の提案に係る円筒
状多極磁石構成体の横断面図、第９図乃至第１１図は各
々従来の円筒状多極磁石構成体の横断面図である。 １・・・非磁性体円筒カバー、 ２．７〜９．１３〜１５．１９．２０・・・磁石、３．
１０−１２．１６〜１８．２１〜２３・・・継鉄、＝１
１− ４・・・主磁極、　　　　５．６・・・副磁極、３０・
・・遮蔽磁石。 特許出願人　　　大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士　　中　　村　　　尚 第１図 乙 第５図 ・、゛・、、、、、　２　　　　第６図、、／　、、、
、：’：、′、　　　　　７〕 ・−””　　６　　　　　ｚ’：’；：・、　］０３．
１１ 第７図 ・４× １５　　　位ｑ図 第９図　　　　　第１０図 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　円周面に多極の磁極を有する円筒状磁石構成体におい
   て、各々少なくとも１個以上の主磁石と継鉄によって少
   なくとも１以上の磁気回路を構成すると共に、該継鉄に
   少なくとも１個以上の遮蔽磁石を装着し、該磁気回路に
   よって前記主磁石使用数の２倍以上の磁極を円周面に誘
   起させ、かつ、該遮蔽磁石装着近傍の非磁極円周面の誘
   導磁気を実質的に消去してなることを特徴とする円筒状
   多極磁石構成体。